随机链表克隆

合集 - 算法学习(12)

1.局部最小问题（二分查找）2023-12-192.小和问题（归并排序）2023-12-193.快排拓展2023-12-194.堆排序2023-12-205.比较器2023-12-206.桶排序2023-12-207.环形链表问题2023-12-318.链表相交问题2023-12-319.回文链表2024-01-0310.二叉树非递归先中后序遍历2024-01-03

11.随机链表克隆2024-01-03

12.前缀树问题2024-03-20

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链表

链表克隆

思路来源

一周刷爆LeetCode，算法大神左神（左程云）耗时100天打造算法与数据结构基础到

笔记内容

• 问题来源：力扣138题：随机链表的复制

• 问题描述：

  给你一个长度为 n 的链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针 random ，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。

  构造这个链表的 深拷贝。 深拷贝应该正好由 n 个 全新 节点组成，其中每个新节点的值都设为其对应的原节点的值。新节点的 next 指针和 random 指针也都应指向复制链表中的新节点，并使原链表和复制链表中的这些指针能够表示相同的链表状态。复制链表中的指针都不应指向原链表中的节点 。

  例如，如果原链表中有 X 和 Y 两个节点，其中 X.random --> Y 。那么在复制链表中对应的两个节点 x 和 y ，同样有 x.random --> y 。

  返回复制链表的头节点。

  用一个由 n 个节点组成的链表来表示输入/输出中的链表。每个节点用一个 [val, random_index] 表示：

  • val：一个表示 Node.val 的整数。
  • random_index：随机指针指向的节点索引（范围从 0 到 n-1）；如果不指向任何节点，则为 null 。

  你的代码 只 接受原链表的头节点 head 作为传入参数。

• 算法思路

  • 首先遍历链表，在每个结点后新增一个相同数值的结点。（x-->y result: x-->x'-->y-->y'）
  • 再次遍历链表，处理random信息。由于新旧结点存在前后顺序的关系，能够轻松为新节点random赋值。
  • 第三次遍历链表，还原新旧链表顺序。

• 代码实现

      /*
  // Definition for a Node.
  class Node {
      int val;
      Node next;
      Node random;
  
      public Node(int val) {
          this.val = val;
          this.next = null;
          this.random = null;
      }
  }
  */
  
  
  public Node copyRandomList(Node head) {
          if (head == null){return null;}
          Node index = head;
          while (index != null){
              Node newNode = new Node(index.val);
              newNode.next = index.next;
              index.next = newNode;
              index = index.next.next;
          }
          Node index2 = head;
          while (index2 != null){
              if(index2.random != null){
                  index2.next.random = index2.random.next;
              }
              index2 = index2.next.next;
          }
          Node newHead = head.next;
          Node index3 = head;
          while (index3.next.next != null){
              Node newNode = index3.next;
              index3.next = index3.next.next;
              newNode.next = index3.next.next;
              index3 = index3.next;
          }
          index3.next = null;
          return newHead;
      }